說明:本篇文章,我們繼續上一篇喜歡撩驢的阿凡提:編號12:二戰德國反坦克部隊(Panzerjäger):1940年西線戰役後新裝備研發與舊裝備延壽(第一部分)的內容,繼續講解巴巴羅薩之前對反彈技術裝備的升級,在這一篇中,由於用到的火炮基礎知識較多,我會進行部分簡要講解,但還是建議大傢閱讀本篇文章時將火炮基本知識專欄中的相關內容聯動閱讀一下,尤其是關於技術篇06炮用彈藥各部分內容。

一、炮用彈藥

在喜歡撩驢的阿凡提:編號12:二戰德國反坦克部隊(Panzerjäger):1940年西線戰役後新裝備研發與舊裝備延壽(第一部分)中,我們從德國炮兵彈藥委員會(Waffenkommission der Artillerie)於1940年10月7日所發佈的一篇關於和平時期炮兵技術裝備展望的報告中得知,德國人意圖通過優異的彈道學設計來規避資源上的不足之處,在這篇報告的末尾,德國人計劃發展兩型反坦克炮用彈藥:

一種是Hartkerngeschoss,在報告中,德國佬是這樣描述的:實心、高速、次口徑;

另一種是Hohladungsschoss,德語直譯為空心裝藥子彈,在報告中,德國人僅用瞭一個詞匯來描述它:尖銳外形。

根據炮用彈藥的一般知識,按照彈丸直徑與火炮口徑之間的關系,Hartkerngeschoss實際上就是一種次口徑普通穿甲彈(HVAP/ACPR)。至於Hohladungsschoss則屬於破甲彈(High-explosive anti-tank,HEAT)。下面,讓我們一起看看德軍在這兩型炮用彈藥上推出的這幾個具體型號:39型穿甲彈(PzGr 39)、40型穿甲彈(PzGr 40)、38型高爆彈(空心裝藥)[GrPatr 38(Hl),實際為破甲彈]

上圖說明:39型穿甲彈(PzGr 39)、40型穿甲彈(PzGr 40)、38型高爆彈(空心裝藥)[GrPatr 38(Hl),實際為破甲彈]的彈丸結構圖。圖中的英文為Ballistic Cap——引信,Penetrative Cap——被帽,Solid Metal Shot——彈丸,Explosive Charge——炸藥,Tracer——曳光管,Conical Liner——錐形襯墊,Detonator——起爆器,Cavity——空腔,Explosive——炸藥,Aluminium Cap——,Tungsten Carbide Core——碳化鎢芯 ,Steel Case——鋼殼

(一)40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss)

40型次口徑高速穿甲彈是一種被帽實心穿甲彈(APCBC,Armor Piercing Capped Ballistic Cap ),通常上面有一個穿甲帽來抑制最初的沖擊,該型彈於1941年秋首次亮相,其彈丸使用鎢鋼制造。為瞭提高性能,還增加瞭第二個彈道蓋,並在炮彈底部加入瞭燃燒彈或高爆彈(HE),以提高破壞力。所謂被帽,是在尖頭彈的頭部焊接一個鈍頭殼蓋,用與彈體材料相當的合金鋼制成,經熱處理其韌性應比彈頭部高。其作用是改善撞擊鋼甲時彈頭部的受力狀況及撞擊傾斜裝甲時減少跳彈。它相當於一個預制得很好的斷裂槽,撞擊時它先破壞,也將鋼甲表面破壞,通過它傳到彈頭部的壓力大為減小,便於彈丸侵徹鋼甲。順帶一提。被帽對付非均質鋼甲較為有利。為瞭減小飛行阻力,使其具有較好空氣動力外形,該彈還采用瞭流線型軟鋁合金風帽,以滾壓法與彈體連接。

75毫米的41型反坦克炮(PaK 41)是第二次世界大戰中德軍最有效的反坦克武器之一,但該炮的炮架設計明顯不同於所有其他德國火炮。

由於該彈重量較輕(見表),因此達到瞭較高的炮口初速度,穿透力顯著提高。然而,其有效射程比標準穿甲彈短。德軍將這型穿甲彈編號為Panzergranate(PzGr)40,在巴巴羅薩開始前投入生產,在 1941年12月,裝備部隊使用。

事實上,40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss)可看作一個系列也不為過,具體產品如下:

– 20毫米PzGr 40用於20毫坦克炮(KwK)和FlaK 30/38型高射炮;

– 37毫米PzGr 40用於37毫米反坦克/坦克炮;

– 37毫米PzGr 40/37(t) 用於37毫米原捷克斯洛伐克軍隊反坦克炮;

– 47毫米PzGr 40用於47毫米原捷克斯洛伐克軍隊反坦克炮;

– 50毫米PzGr 40用於50毫米60倍徑38型反坦克炮(PaK 38)和50毫米42倍徑坦克炮(KwK L/42 )(註意:用於50毫米38型反坦克炮和50毫米42倍徑坦克炮的炮彈長度不一)

這些火炮用原穿甲彈與40型次口徑被帽高速穿甲彈在不同距離處的穿深對比

相比於40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss),德軍過去使用的39型穿甲彈(PzGr39)裝甲穿透力要弱得多,但39型的使用范圍更寬泛、性能更可靠有效。39型穿甲彈(PzGr39)在100米~1500米范圍內的穿透性能下降瞭大約50%,而40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss)在100米~500米之間就降低瞭50%的穿透性。然而,關於40型穿甲彈,唯一可用的官方數據並未給出500米以上的數據。綜上所述,碳化鎢鋼彈丸的40型穿甲彈性能隨著射程增加而急劇下降。

1941年5月22日,德國陸軍總署(Allgemeines Heeresamt)的一份報告證實上述觀點:與37毫米和50毫米反坦克炮與坦克炮一樣,軍械部為47毫米原捷克軍隊反坦克炮研發瞭次口徑彈丸穿甲彈,用於在500米戰鬥范圍內打擊敵坦克。該穿甲彈彈丸設計與37毫米和5毫米40型穿甲彈的設計相同。

上述報告說明瞭40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss)更像是一個系列炮用彈藥,除瞭88毫米18/36/37型高射炮外,德軍所有口徑反坦克炮,特別是1942年研制的新型反坦克炮使用。現在可用的相關數據表並未沒有提供超過2000米的數據,也許在這個范圍內沒有什麼實質性穿甲厚度。

在1944年4月的一本德軍反坦克手冊中提到88毫米高射炮發射40型穿甲彈可以摧毀2000米范圍內的所有敵軍坦克。這與1942年和1943年一線部隊提交的許多行動報告相吻合。不同坦克/反坦克炮用40型穿甲彈開發和列裝是保持德軍反坦克部隊先進武器技術的重要一步。然而,40型系列穿甲彈的生產嚴重依賴於鎢礦的供應,這是一個不可忽視的問題。

(二)破甲彈(Hohllacht)

破甲彈與空心裝藥是連在一起的兩個詞匯,不過有一點需要說明的是,這裡的空心裝藥中的裝藥與火炮基礎知識中的裝藥是有區別的。這裡的裝藥指的是彈丸內部的裝藥問題。

事實上,Hohllacht(破甲彈)的原理最早在18世紀末就被提及。大約100年後,即1888年,美國化學傢查爾斯·愛德華·門羅發現瞭門羅效應(又稱聚能效應),即炸藥爆炸後,爆炸產物在高溫高壓下基本是沿炸藥表面的法線方向向外飛散的。因此,帶凹槽裝藥在引爆後,在凹槽軸線上會出現一股匯聚的、速度和壓強都很高的爆炸產物流,在一定的范圍內使炸藥爆炸釋放出來的化學能集中起來。受此啟發,德軍開發一款彈體前部鏤空的的圓錐形彈丸,這將引導炸藥爆炸力集中在這個小區域,由此產生的超高溫氣體噴射流穿透裝甲板。1940年5月10日,當德國軍隊進攻比利時埃本·艾馬爾要塞時,他們首次成功地使用破甲彈。

破甲彈的顯著特征是炮口初速較低。一個典型的例子就是德國的75毫米24倍徑坦克炮(Kampfwagenkanone (KwK) L/24),這款坦克炮在戰爭初期裝備四號坦克和突擊炮。1941年底,75毫米38型高爆彈(空心裝藥)[GrPatr 38(Hl)]被提供給該炮使用。後來,德軍開發瞭多種新型破甲彈。

二、內彈道學的努力——錐形炮膛

我們在前面提到,德軍還意圖通過優異的彈道學設計來提高反坦克火炮的穿甲效果,一般來說,要想提高火炮的穿甲能力,結合火炮基本知識專欄中關於炮身、彈道學的相關章節中的知識,答案是顯而易見的,在其他條件不變的情況下,斷面密度和斷面比能越高,穿甲能力越強。斷面密度由彈頭材料決定,而斷面比能的重要影響因素則是彈頭速度,所以穿甲能力必須提高炮口初速。那麼如何炮口初速呢?在這裡就不得不提格利希錐膛原理,1930年代,德國人赫爾曼·格利希(Hermann Gerlich)成功設計出一種獨特的錐膛炮。錐膛炮的特殊之處在於其炮膛,炮膛從後膛到膛口內徑逐漸縮小,彈頭在錐膛內運動時直徑也會逐漸被壓縮,采用這種原理的武器能獲得遠高於一般武器的初速。

與40型次口徑被帽高速穿甲彈(PzGr 40 Hartkerngeschoss)相似,用於錐形炮膛的穿甲彈也是一型次口徑鎢芯彈丸穿甲彈,彈丸外殼上裝有兩個軟金屬帶,當燃燒時,壓在鎢芯上,從而產生更高的速度。雖然裝甲穿透能力相對提高,但也發現瞭一些缺點:

1、高爆彈不能通過錐形炮膛發射,次口徑高爆彈的沖擊相對較低。

2、錐形炮膛炮彈在飛行過程中的穩定性很差。

3、炮管使用壽命顯著降低到500發左右。

巴巴羅薩行動之前,采用錐形炮膛結構的火炮型號如下

(一)28毫米41型重型反坦克槍(2.8cm PzB 41,即2.8cm Panzerbüchse 41)

28毫米41型重型反坦克槍(2.8cm PzB 41,即2.8cm Panzerbüchse 41)

應軍械局(Waffenamt)相關技術要求,毛瑟·沃克公司開發瞭德國第一款錐形炮膛的新型火炮,準確地說,按照德國標準,它僅能算作一款反坦克槍,在戰爭結束時生產瞭大約2700支。在1940年6/7月,28毫米41型重型反坦克槍進入部隊服役,該槍重量僅有37毫米反坦克炮的一半,實際上,一輛輕型馬車(leichte Feldlafette)就可將其輕松拖曳,但德軍還是為其研制瞭專門拖曳車輛。當然,對於特殊兵種(傘兵、山地部隊),該槍可以被拆除並在特殊地形上攜帶,或者在馱畜身上裝載。

28毫米41型重型反坦克槍可以與32型特殊用途拖車(SdAnh 32)連接一起,並由一輛輕型貨車或標準輕型卡車或一輛SdKfz 10半履帶車牽引。SdKfz 10半履帶車

28毫米41型重型反坦克槍發射兩型彈藥:

28毫米41型穿甲彈(PzGr 41),用於攻擊坦克;

28毫米41型高爆彈(SprGr 41),用於攻擊軟目標和輕裝甲車輛;

1940年7月出版的D 164/1號技術手冊指出:28毫米41型重型反坦克槍是一種步兵便攜式反坦克武器。由於槍口初速較高,在400米以下距離內可擊穿敵軍所有裝甲。

培訓手冊繼續寫道:

由於其高初速,28毫米41型重型反坦克槍特別適合在以下射程內用於反裝甲和掩護任務:

300米以下的輕型坦克,200米以下的中型坦克和100米以下的重型坦克;

對重型坦克的側裝甲進行中距離射擊,可以取得良好的效果。

即使在發射28毫米40型穿甲彈(PzGr 40)時,28毫米41型重型反坦克槍也優於37毫米反坦克炮。由於其高機動性和低調,該武器用於裝備步兵連(Schützenkompanie)。可以在800米射程內用高爆炮彈擊毀步兵目標(機槍陣地、觀察站和掩體)。

28毫米41型重型反坦克槍主要裝備如下單位:

摩托化步兵師(Kradschützen Abteilungen)下屬的步兵營(Infanterie-Bataillonen)、摩托化步兵營(Kradschützen Abteilungen);

裝甲師師屬裝甲擲彈兵營(Panzergrenadier-Abteilungen)、摩托化步兵營(Kradschützen-Abteilungen)、克拉德、裝甲偵察營(Panzeraufklärer-Abteilungen)。

28毫米41型重型反坦克槍可由步兵車輛輕松牽引

顯然,28毫米41型重型反坦克槍是主要發放給純步兵單位,專門反坦克部隊仍然裝備著37/50毫米的反坦克炮。不幸的是,並沒有文件進一步證實全部步兵師屬單位是否如實發放瞭該型武器。28毫米41型重型反坦克槍的小尺寸和輕重量使它能安裝在機動車輛或半履帶裝甲車上。

28毫米41型重型反坦克槍(2.8cm PzB 41,即2.8cm Panzerbüchse 41)主要技術指標如下表

錐形炮膛口徑(從膛尾至膛口)/mm 28~20
身管長度/mm 1700(61.2倍徑)
最大射程/m 500
炮口初速/mps 1200
射界(水平)/(°) 360
射界(高低)/(°) -15~25
戰鬥重量(標準行走裝置)/kg 223千克(有炮架)/162(無炮架)
100m處穿甲厚度/mm 60
500m處穿甲厚度/mm 40
1000m處穿甲厚度/mm 22.5
每分鐘射速/發 10~12
戰鬥重量(輕量化行走裝置)/kg 147千克(有炮架)/137(無炮架)

(二)42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41)

42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41)

在1941年,另一種錐形內膛武器投入生產。從外形上看,42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41)幾乎和37毫米反坦克炮並無二致。事實上,42毫米41型反坦克炮僅是在37毫米反坦克炮的基礎上采用瞭新型身管並改進瞭炮架。42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41)於1941年底開始生產。

1941年9月18日,軍械部的一份備忘錄指出:

反坦克炮用2472號炮管備忘錄

第一武器處(1.Stab Rüstung)已被命令將該型武器產量限制在300門,首批生產20000發穿甲彈和40000發高爆彈。至於交付問題,在1942年春季,第11航空軍第2航空聯隊要求裝備140門42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41),備彈72000發穿甲彈與48000高爆彈。

當前情況如下:

1)軍械

為試驗部隊配發瞭4門42毫米41型反坦克炮。從9月開始,每月將生產30門,預計1942年1月開始將逐步增加產量。

2)彈藥的提供與生產

軍械部要求再生產140門,以及72000發穿甲彈和18000發高爆彈。

必須敦促帝國航空部(Reichsluftfahrtministerium,簡稱RLM)提供必要數量的鎢和鋁。

生產從1941年末到1942年5月,軍械部的統計數據顯示共生產瞭286門42毫米41型反坦克炮,但由於統計中的一些遺漏,實際數字為306門。大約110門該型火炮被裝備至空軍所屬的反坦克部隊(Panzerjäger)與空軍地面戰鬥部隊。剩餘的火炮被不特定地分配給各單位,包括武裝黨衛隊和山地部隊。

42毫米41型反坦克炮(4.2cm PaK 41)主要技術指標如下表

錐形炮膛口徑(從膛尾至膛口)/mm 40.3~29
身管長度/mm 2250(55.8倍徑)
最大射程/m 7000
炮口初速/mps 1300
射界(水平)/(°) 60
射界(高低)/(°) -8~25
戰鬥重量/kg 560
100m處穿甲厚度/mm 101
500m處穿甲厚度/mm 67
1000m處穿甲厚度/mm 40
每分鐘射速/發 10~12

(二)75毫米41型反坦克炮(7.5cm PaK 41)

萊茵金屬公司為75毫米41型反坦克炮制作的木制模型

75毫米41型反坦克炮(7.5cm PaK 41)在德軍的眾多反坦克武器中令人印象深刻,它由克虜伯負責設計生產,萊茵金屬公司也部分參與,該炮的具體技戰術要求如下:

-對60°傾斜裝甲,在1000米處穿深100mm。

-盡可能輕質化,使炮組能夠輕易改變火炮的部署位置。

該炮的設計非常傳統,運輸時炮身與炮架分開運輸。75毫米41型反坦克炮(7.5cm PaK 41)可發射三種彈藥:

-75毫米PzGr41HK:鎢芯(復合)彈丸穿甲彈(APCNR)。

-75毫米PzGr41W:由於鎢短缺,硬鋼芯彈丸。

-75毫米SprGr41:高爆彈。

技戰術要求最終都得到瞭滿足,而且部分超過。試驗表明,該炮表現出色,戰鬥重量僅為1250公斤,1942年初開始量產。

75毫米41型反坦克炮(7.5cm PaK 41)主要技術指標如下表

錐形炮膛口徑(從膛尾至膛口)/mm 75~55
身管長度/mm 4320(57.6倍徑)
最大射程/m 2400
炮口初速/mps 1260
射界(水平)/(°) 60
射界(高低)/(°) -10~18
戰鬥重量/kg 1250
100m處穿甲厚度/mm 198
500m處穿甲厚度/mm 172
1000m處穿甲厚度/mm 140